Thomas Markus Ihn: Katalogdaten im Herbstsemester 2021 |
| Name | Herr Prof. Dr. Thomas Markus Ihn |
| Lehrgebiet | Experimentalphysik |
| Adresse | Laboratorium für Festkörperphysik ETH Zürich, HPF E 15.1 Otto-Stern-Weg 1 8093 Zürich SWITZERLAND |
| Telefon | +41 44 633 22 80 |
| Fax | +41 44 633 11 46 |
| ihn@phys.ethz.ch | |
| URL | https://nano.phys.ethz.ch/ |
| Departement | Physik |
| Beziehung | Titularprofessor und Privatdozent |
| Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 402-0073-00L | Physik I  | 3 KP | 2V + 2U | T. M. Ihn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Einführung in die Konzepte und Werkzeuge der Physik unter Zuhilfenahme von Demonstrationsexperimenten: Mechanik und Elemente der Quantenmechanik | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Die Studierenden kennen und verstehen die grundlegenden Begriffe der naturwissenschaftlich-physikalischen Naturbeschreibung. Sie verstehen die grundlegenden Konzepte und Gesetze der Mechanik und können sie in praktischen Beispielaufgaben anwenden. Sie kennen das Konzept der Quantisierung und der Quantenzahlen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Beschreibung von Bewegungen 2. Die Newtonschen Gesetze 3. Arbeit und Energie 4. Stossprobleme 5. Welleneigenschaften von Teilchen 6. Der atomare Aufbau der Materie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | T. Ihn: Physik für Studierende der Biologie und der Pharmazeutischen Wissenschaften (unveröffentlichtes Vorlesungsskript) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Die Vorlesung enthält Elemente aus: Paul A. Tipler and Gene P. Mosca, "Physik für Wissenschaftler und Ingenieure", Springer Spektrum. Feynman, Leighton, Sands, "The Feynman Lectures on Physics", Volume I (http://www.feynmanlectures.caltech.edu/) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kompetenzen |
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| 402-0530-00L | Mesoscopic Systems | 0 KP | 1S | T. M. Ihn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Research colloquium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 402-0595-00L | Semiconductor Nanostructures | 6 KP | 2V + 1U | T. M. Ihn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Der Kurs umfasst die Grundlagen der Halbleiternanostrukturen, z.B. Materialherstellung, Bandstrukturen, 'bandgap engineering' und Dotierung, Feldeffekttransistoren. Aufbauend auf zweidimensionalen Elektronengasen wird dann der Quantenhalleffekt besprochen, sowie die Physik der gängigen Halbleiternanostrukturen, d.h. Quantenpunktkontakte, Aharonov-Bohm Ringe und Quantendots, behandelt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Ziel der Vorlesung ist das Verständnis von vier Schlüsselphänomenen des Elektronentransports in Halbleiter-Nanostrukturen. Dazu zählen 1. der ganzzahlige Quantenhalleffekt 2. die Quantisierung des Leitwerts in Quantenpunktkontakten 3. der Aharonov-Bohm Effekt 4. der Coulomb-Blockade Effekt in Quantendots | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Einführung und Überblick 2. Halbleiterkristalle: Herstellung, Molekularstrahlepitaxie 3. Bandstrukturen von Halbleitern 4. k.p-Theorie, Elektronendynamik in der Näherung der effektiven Masse, Envelope Funktionen 5. Heterostrukturen und 'band engineering', Dotierung 6. Oberflächen und Metall-Halbleiter Kontakte, Fabrikation von Nanostrukturen 7. Heterostrukturen und zweidimensionale Elektronengase 8. Drude Transport und Streumechanismen 9. Graphen Einzel- und Doppelschichten 10. Elektronentransport in Quantenpunktkontakten; Leitwertquantisierung, Landauer-Büttiker Beschreibung, ballistische Transportexperimente 11. Interferenzeffekte in Aharonov-Bohm Ringen 12. Elektron im Magnetfeld, Shubnikov-de Haas Effekt 13. Ganzzahliger Quantenhalleffekt 14. Quantendots, Coulombblockade | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | T. Ihn, Semiconductor Nanostructures, Quantum States and Electronic Transport, Oxford University Press, 2010. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Neben dem Vorlesungsskript können folgende Bücher empfohlen werden: 1. J. H. Davies: The Physics of Low-Dimensional Semiconductors, Cambridge University Press (1998) 2. S. Datta: Electronic Transport in Mesoscopic Systems, Cambridge University Press (1997) 3. D. Ferry: Transport in Nanostructures, Cambridge University Press (1997) 4. T. M. Heinzel: Mesoscopic Electronics in Solid State Nanostructures: an Introduction, Wiley-VCH (2003) 5. Beenakker, van Houten: Quantum Transport in Semiconductor Nanostructures, in: Semiconductor Heterostructures and Nanostructures, Academic Press (1991) 6. Y. Imry: Introduction to Mesoscopic Physics, Oxford University Press (1997) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Die Vorlesung richtet sich an alle Physikstudierenden nach dem Bachelorabschluss. Grundlagen in der Festkörperphysik sind erforderlich, ambitionierte Studierende im fünften Semester können der Vorlesung aber auch folgen. Die Vorlesung eignet sich auch für das Doktoratsstudium. Der Kurs wird auf Englisch gehalten. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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